(57)【要約】【課題】  リールを成形する樹脂材に対して熱容量の高い金属部品を効率良く冷却することで、成形サイクルが長くなるのを防止して、生産性を向上させることを課題とする。【解決手段】  固定金型６２に形成された固定金型冷却用水管７２とは別に、入れ子６８に入れ子冷却用水管８０を形成することで、溶融した樹脂から熱を受け高温になった金属プレート５４を集中的に冷却することができる。これにより、リール４０の成形サイクルを短くすることが可能となり、生産性を向上させることができる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材で成形され、記録テープが巻き回される円筒状のハブと、 前記ハブの端部に設けられ、前記記録テープの幅方向端部を保持するフランジと、インサート成形により前記ハブに設けられる金属プレートと、を備えたリールを成形するリール成形用金型において、
前記ハブ及びフランジを成形するハブ・フランジ成形金型と、
冷却水が流され前記ハブ・フランジ成形金型を冷却する第１水管と、
前記第１水管とは独立して形成され、冷却水が流されて前記ハブ・フランジ成形金型にインサートされた前記金属プレートを冷却する第２水管と、
を有することを特徴とするリール成形用金型。
【請求項２】
前記第２水管に流れる冷却水の水量を、前記第１水管に流れる冷却水の水量よりも大きくすることを特徴とする請求項１に記載のリール成形用金型。
【請求項３】
前記第２水管に流れる冷却水の水温を、前記第１水管に流れる冷却水の水温よりも低くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリール成形用金型。
【請求項４】
前記金属プレートは、前記ハブ・フランジ成形金型へ組み付けられる入れ子に保持され、前記入れ子と前記ハブ・フランジ成形金型との間には、断熱板が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のリール成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録テープが巻き回されるリールを成形するリール成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピューター等の外部記録媒体として使用される記録テープカートリッジには、磁気テープ等の記録テープが巻き回された単一のリールが回転可能に収容されているものがある。リールは、記録テープが巻き回される円筒状のハブと、このハブの上下両端部に設けられて、ハブに巻き回された記録テープの幅方向端部を保持する上下フランジとで構成されている。
【０００３】
記録テープが巻き回されるハブには金属プレートが設けられており、この金属プレートがドライブ装置に備えられたマグネットに磁着して軸ズレを防止する構成となっている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、金属プレートは樹脂材で成形される他の部分と比較して熱容量が大きいため、成形時に充填された成形材料の熱によって樹脂材で形成される部分よりも高温となる。そして、高温になった金属プレートを冷却するために、長時間金型を閉じていなければならず、成形サイクルが長くなり、生産性が低下してしまうという問題がある。
【特許文献１】特開昭６３−２５１９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、リールを成形する樹脂材に対して熱容量の高い金属プレートを効率良く冷却することで、成形サイクルが長くなるのを防止して、生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のリール成形用金型は、樹脂材で成形され、記録テープが巻き回される円筒状のハブと、 前記ハブの端部に設けられ、前記記録テープの幅方向端部を保持するフランジと、インサート成形により前記ハブに設けられる金属プレートと、を備えたリールを成形するリール成形用金型において、前記ハブ及びフランジを成形するハブ・フランジ成形金型と、冷却水が流され前記ハブ・フランジ成形金型を冷却する第１水管と、前記第１水管とは独立して形成され、冷却水が流されて前記ハブ・フランジ成形金型にインサートされた前記金属プレートを冷却する第２水管と、を有することを特徴ととしている。
【０００７】
請求項１の発明では、フランジ及びハブを成形するハブ・フランジ成形金型に金属プレートがインサートされる。ハブ・フランジ成形金型は第１水管で冷却され、金属プレートは、この第１水管とは独立して設けられた第２水管で冷却される。
【０００８】
これにより、溶融した樹脂から熱を受け、高温となった金属プレートの熱を、集中的に冷却することができる。したがって、リールの成形サイクルを短くすることが可能となり、生産性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載のリール成形用金型は、前記第２水管に流れる冷却水の水量を、前記第１水管に流れる冷却水の水量よりも大きくすることを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明では、第２水管には第１水管よりも多い量の冷却水を流す。これにより、インサートされた金属プレートを効率良く冷却することができる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載のリール成形用金型は、前記第２水管に流れる冷却水の水温を、前記第１水管に流れる冷却水の水温よりも低くすることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明では、第２水管には第１水管に流れる冷却水よりも低い温度の冷却水を流す。これにより、金属プレートの冷却効率が上昇する。
【００１３】
本発明の請求項４に記載のリール成形用金型は、前記金属プレートは、前記ハブ・フランジ成形金型へ組み付けられる入れ子に保持され、前記入れ子と前記ハブ・フランジ成形金型との間には、断熱板が設けられていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４の発明では、フランジ及びハブを成形するハブ・フランジ成形金型と、金属プレートがインサートされる部材とを一体としないで分割することで、ハブ・フランジ成形金型と入れ子とを一体とした場合と比較して、インサートされる金属プレートからの熱が、ハブ・フランジ成形金型に伝導されにくくなる。これにより、リール用成形金型全体が高温になることが防止できるので、冷却効率を向上させることができる。
【００１５】
また、ハブ・フランジ成形金型と入れ子との間に設けた断熱板によって、金属プレートを介して入れ子に伝達された熱がハブ・フランジ成形金型に伝導するのを防止することができる。これにより、金型全体が高温になることを防止できるので、冷却効率の低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上記構成としたので、リールを成形する樹脂材に対して熱容量の高い金属部品を効率良く冷却でき、成形サイクルが長くなるのを防止して、生産性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態を、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、記録テープカートリッジのドライブ装置への装填方向、即ち図１の矢印Ａ方向を前方向とし、矢印Ｂ方向を右方向とする。また、記録テープとして磁気テープＴを採用し、以下、磁気テープカートリッジ１０として説明をする。
【００１８】
図１に示すように、磁気テープカートリッジ１０は合成樹脂製のケース１２を備えている。ケース１２は上ケース２０と下ケース３０とが互いの周壁２２、３２を突き合わせた状態で接合されて略矩形箱状に形成されている。すなわち、上ケース２０の内面には非貫通のボス２６が複数（図示のものは４つ）突設され、下ケース３０の内面には貫通したボス３６がそれと同数突設されている。そして、上ケース２０の周壁２２と下ケース３０の周壁３２を突き合わせたときに、それらのボス２６、３６が互いに当接して連通するようになっている。したがって、下ケース３０の下面からボス３６を介してボス２６にビス１６を螺合することにより、上ケース２０と下ケース３０とが接合される。
【００１９】
また、ケース１２の内部には情報記録再生媒体としての磁気テープＴを巻装した単一のリール４０が回動可能に収容されている。すなわち、上ケース２０及び下ケース３０の内面にはそれぞれ略円筒状をなす遊動規制壁２４、３４が上下略対称に立設されており、その遊動規制壁２４、３４の内部にリール４０が収容されている。そして、下ケース３０の中央には円形状のギア開口３５が穿設されており、後述するリール４０の下面に環状に設けられたリールギア４８がそのギア開口３５から露出するようになっている。
【００２０】
また、磁気テープカートリッジ１０の右側の周壁（以下、側壁という）２２Ａ、３２Ａの前部が略矩形状に切り欠かれて開口１４が形成され、その開口１４を開閉するシャッター部材１８がその側壁２２Ａ、３２Ａの内側に設けられている。開口１４はリール４０に巻装された磁気テープＴを外部に引き出すためのものであり、磁気テープカートリッジ１０の不使用時（ドライブ装置に装填しないとき）には、シャッター部材１８によって閉塞され、使用時（ドライブ装置に装填したとき）には、シャッター部材１８が開放されて、磁気テープＴの先端に取り付けられているリーダーピン２８が、ドライブ装置側の引出手段（図示しない）によって引き出せるようになっている。
【００２１】
そして、開口１４内側の上ケース２０と下ケース３０には、リーダーピン２８の上端部２８Ａ及び下端部２８Ｂを係止させる係合部２３、３３が設けられており、リーダーピン２８は通常（不使用時）、その係合部２３、３３に上端部２８Ａ及び下端部２８Ｂがそれぞれ係止されて、上ケース２０と下ケース３０に対し、垂直に保持された状態で開口１４近傍に待機するようになっている。
【００２２】
一方、リール４０は、円筒状のリールハブ４２と、リールハブ４２の下端外周から径方向に張出した下フランジ４４とが合成樹脂により一体成形され、下フランジ４４と同形状の上フランジ４６がリールハブ４２の上端に超音波溶着等により接合されて構成されている。そして、そのリールハブ４２に磁気テープＴが巻装されている。下フランジ４４、上フランジ４６の外径は、ケース１２の遊動規制壁２４、３４の内径よりも若干小径とされており、リール４０がケース１２内で回転可能とされている。
【００２３】
図２に示されるように、リールギア４８は、下ケース３０の中央に設けられたギア開口３５から現出可能となっており、ドライブ装置の回転シャフト５０の先端に設けられた駆動ギア５２と噛合可能とされている。これにより、駆動ギア５２がリールギア４８に噛合することにより、リール４０が回転駆動する構成となっている。
【００２４】
また、リールギア４８の内側には、環状の金属プレートからなる金属プレート５４がリールハブ４２に一体に成形されており、ドライブ装置に備えられたマグネット（図示省略）に磁着して軸ズレを防止し、リールギア４８と駆動ギア５２との噛合状態を保持可能となっている。金属プレート５４は、リールハブ４２及び下フランジ４４を成形するリール成形用金型６０にインサートして、リールハブ４２及び下フランジと一体成形される。
【００２５】
ここで、本発明の実施の形態に係るリール４０を形成するリール成形用金型６０の構成について説明する。
【００２６】
図３及び図４に示すように、リール成形用金型６０（以下、「金型」とする）は、固定金型６２及び可動金型６４を備えている。固定金型６２には、下フランジ４４（図１参照）に対応する凹部６３が形成されており、可動金型６４には、リールハブ４２に対応する凹部６５が形成されている。これにより、固定金型６２と可動金型６４を型締めしたとき、固定金型６２及び可動金型６４によってリールハブ４２及び下フランジ４４に相当するキャビティ５８が形成される。そして、このキャビティ５８内に成形材料の樹脂材を充填することで、リールハブ４２及び下フランジ４４が成形される。
【００２７】
固定金型６２の略中央部、つまり、可動金型６４に形成された凹部６５と対向する部分には装填孔６６が形成されており、この装填孔６６には、円柱状の入れ子６８が装填されている。入れ子６８の一方の端部（可動金型６４側の端面）には凸部５３が突設されており、この凸部５３には金属プレート５４の円孔５４Ａが嵌合するようになっている。
【００２８】
また、入れ子６８の他方の端部には、装填孔６６の径よりも大きいサイズのつば部７０が形成されている。このつば部７０が、装填孔６６の周囲に形成された長状の段部７１に係合することで、入れ子６８が固定金型６２内で回転しない構成となっている。
【００２９】
図４及び図５に示すように、可動金型６４には可動金型冷却用水管７４が形成されている。可動金型冷却用水管７４は、凹部６５を挟んで図の上下方向に向かって形成された２本の水管７４Ａ、７４Ｂと、水管７４Ａ、７４Ｂの下方に接続するようにして、水管７４Ａ、７４Ｂに直交する方向に（図の左右方向に向かって）形成された水管７４Ｃとで構成されており、凹部６５を囲むようにして平面視にて略コ字状とされている。
【００３０】
水管７４Ａ、７４Ｂは、可動金型６４の上壁６４Ａに貫通して形成されている。水管７４Ｃは、可動金型６４の両側壁６４Ｂに貫通して形成されており、両端部はシーリングプラグ８８で閉塞されている。これにより、温度・流量制御装置７６から送られた冷却水は、上壁６４Ａに貫通形成された水管７４Ａから可動金型６４内へ流入され、可動金型冷却用水管７４を図の矢印Ｃ方向に流れて、水管７４Ｂから温度・流量制御装置７６へ戻るようになっている。
【００３１】
この可動金型冷却用水管７４により、キャビティ５８内に充填された樹脂材のリールハブ４２（図１参照）に相当する部分が冷却されるようになっている。
【００３２】
一方、固定金型６２には固定金型冷却用水管７２が形成されている。固定金型冷却用水管７２は、凹部６３を挟んで図の上下方向に向かって形成された２本の水管７２Ａ、７２Ｂと、水管７２Ａ、７２Ｂの下方に接続するようにして、水管７２Ａ、７２Ｂに直交する方向に（図の左右方向に向かって）形成された水管７２Ｃとで構成されており、凹部６３を囲むようにして平面視にて略コ字状とされている。
【００３３】
水管７２Ａ、７２Ｂは、固定金型６２の上壁６２Ａに貫通して形成されている。また、水管７２Ｃは、固定金型６２の両側壁６２Ｂに貫通して形成されており、両端部はシーリングプラグ８８で閉塞されている。これにより、温度・流量制御装置７６から送られた冷却水は、上壁６２Ａに貫通形成された水管７２Ａから固定金型６２内へ流入され、固定金型冷却用水管７２を図の矢印Ｄ方向に流れて、水管７２Ｂから温度・流量制御装置７６へ戻るようになっている。この固定金型冷却用水管７２により、キャビティ５８内に充填された樹脂材の下フランジ４４（図１参照）に相当する部分が冷却されるようになっている。
【００３４】
また、図４及び図６に示すように、入れ子６８にも入れ子冷却用水管８０が設けられている。なお、図６には、入れ子冷却用水管８０を実線で示し、入れ子６８の外形ラインを点線で示した。
【００３５】
入れ子冷却用水管８０は、入れ子６８の上壁６８Ａ（金属プレート５４がインサートされる面）近傍に、上壁６８Ａに平行となるようにして、側壁６８Ｂに貫通形成された水管８０Ａを有している。そして、入れ子６８の底壁６８Ｃからこの水管８０Ａに接続するようにして、入れ子６８の中心軸と平行に３本の水管８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄが形成されている。このとき、水管８０Ｃは、中心軸上に位置している。また、入れ子６８の底壁６８Ｃ近傍には、水管８０Ａと平行に、水管８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄと接続するようにして、水管８０Ｅが側壁６８Ｂに貫通形成されている。さらに、水管８０Ｅよりも上壁６８Ａ側には、水管８０Ａ、８０Ｅに直交する方向に、水管８０Ｃに接続するようにして水管８０Ｆが形成されている。
【００３６】
なお、水管８０Ａの両端部、水管８０Ｂ、水管８０Ｃ及び水管８０Ｄの下端部、水管８０Ｃの水管８０Ｆと水管８０Ｅの間は、それぞれシーリングプラグ８８によって閉塞されている。
【００３７】
一方、図４に示すように、固定金型６２には、入れ子６８の水管８０Ｅの延長線上に沿って水管入り口８２が形成されており、水管８０Ｆの延長線上に沿って水管出口８４が形成されている。
【００３８】
これにより、温度・流量制御装置７６から送られた冷却水は、図６に示すように、水管入り口８２から入れ子６８の水管８０Ｆに流入する。そして、図の矢印Ｅに示すように、水管８０Ｆに流入した冷却水は水管８０Ｃへ流れ込み、水管８０Ａで二方向に分かれる。二方向に分かれた冷却水は、水管８０Ｂ及び水管８０Ｄを流れて、水管８０Ｅで合流する。そして、図５に示すように、水管出口８４から温度・流量制御装置７６へ戻るようになっている。
【００３９】
なお、水管８０Ｃを流れる冷却水は、水管８０Ａで二方向に分かれて水管８０Ｂ及び水管８０Ｄを流れるので、水管８０Ｃの径は、他の水管の径よりも若干大きめに形成されている。
【００４０】
また、温度・流量制御装置７６によって、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０に流れる冷却水の水量が、固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水の水量の２倍以上となるように、水量の制御が行われている。
【００４１】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。
【００４２】
固定金型６２に形成された固定金型冷却用水管７２とは別に、入れ子６８に入れ子冷却用水管８０を形成することで、溶融した樹脂から熱を受け高温になった金属プレート５４を集中的に冷却することができる。これにより、リール４０の成形サイクルを短くすることが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００４３】
一方、下フランジ４４を成形する成形材料としての樹脂（例えば、ＰＯＭ）の熱容量が１６００ＫＪ／ｍ3で、インサートされる金属プレート５４の金属（ステンレス）の熱容量が３９００ＫＪ／ｍ3であり、樹脂に対する金属の熱容量は２倍以上となっている。
【００４４】
そこで、入れ子６８に形成された入れ子冷却用水管８０には、固定金型６２に形成された固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水の２倍の水量の冷却水を流す。これにより、固定金型６２よりも、入れ子６８の方が２倍の冷却効果を得ることができるので、効率良く金属プレート５４を冷却することができる。
【００４５】
また、下フランジ４４を成形する部材と、金属プレート５４がインサートされる部材とを一体としないで分割することで、固定金型６２と入れ子６８とを一体とした場合と比較して、インサートされる金属プレート５４からの熱が、固定金型６２に伝導されにくくなる。これにより、金型６０全体が高温になることが防止できるので、冷却効率を向上させることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、温度・流量制御装置７６によって、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０に、固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水の２倍の水量の冷却水を流す構成としたが、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０の水管径を、固定金型冷却用水管７２の水管径よりも大きくすることで、入れ子冷却用水管８０に流れる冷却水の水量を、固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水の水量よりも大きくすることができる。このとき、入れ子冷却用水管８０に流れる冷却水の水量を、固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水の水量の２倍以上とするためには、入れ子冷却用水管８０の水管径を固定金型冷却用水管７２の水管径の１．４倍以上とする必要がある。
【００４７】
また、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０には、必ずしも固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の水量の２倍以上の冷却水を流す必要はなく、固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の水量よりも多くすることで、金属プレート５４を効率良く冷却することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態に係るリール成形用金型について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００４９】
入れ子６８に形成された入れ子冷却用水管８０には、固定金型６２に形成された固定金型冷却用水管７２に流れる冷却水よりも低い温度の冷却水を流す。このとき、入れ子冷却用水管８０に流す冷却水と、固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の温度差を５℃以上とすれば、金属プレート５４の冷却効果が高くなる。
【００５０】
また、入れ子冷却用水管８０に流す冷却水と、固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の温度差が大きすぎると、入れ子６８と固定金型６２の温度差が大きくなる。これにより、固定金型６２と入れ子６８の収縮率が異なってしまい、固定金型６２に形成された装填孔６６に入れ子６８を装填したとき、隙間が発生する等の不具合が生じる。そこで、入れ子冷却用水管８０に流す冷却水と、固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の温度差は２０℃以下とする。
【００５１】
したがって、入れ子冷却用水管８０に流す冷却水と、固定金型冷却用水管７２に流す冷却水の温度差を５℃以上２０℃以下とすることで、固定金型６２と入れ子６８の精度を維持しつつ、金属プレート５４を効率良く冷却することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態に係るリール成形用金型について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。
【００５３】
図７に示すように、固定金型６２と入れ子６８との間に、断熱板８６を設ける。これにより、入れ子６８の熱が固定金型６２に伝導するのを防止することができるので、金型６０全体が高温になることを防止できる。したがって、金型６０の冷却効率の低下を抑えることができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０を図６に示すような構成としたが、必ずしもこのような構成とする必要はない。例えば、図８に示すような構成の入れ子冷却用水管９０としてもよい。ここで、入れ子冷却用水管９０の構成について説明する。入れ子冷却用水管９０は、入れ子６８の上壁６８Ａ近傍に、上壁６８Ａに平行にして側壁６８Ｂに貫通形成された水管９０Ａを有している。そして、この水管９０Ａに接続するようにして、入れ子６８の中心軸と平行に２本の水管９０Ｂ、９０Ｃが形成されている。また、底壁６８Ｃ近傍には、水管９０Ａに平行とされ、水管９０Ｂ、９０Ｃにそれぞれ接続するようにして側壁６８Ｂに貫通形成された水管９０Ｄ、９０Ｅが形成されている。このとき、水管９０Ｄと水管９０Ｅは、同一ライン上に形成されている。入れ子冷却用水管９０をこのような構成とすることで、加工が容易となり、入れ子冷却用水管９０の加工時間が短縮されて、製造コストを低く抑えることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、図５に示すように、固定金型６２に形成された水管出口８４は、水管８０Ｆの延長線上に沿って固定金型６２の側壁６２Ｂに貫通形成する構成としたが、図９に示すように、固定金型６２の上壁６２Ａから水管出口８４に接続するようにして、水管９２を貫通形成してもよい。このとき、水管出口８４の端部をシーリングプラグ８８で閉塞する。そして、入れ子６８の入れ子冷却用水管８０を流れる冷却水は、水管出口８４を流れて水管９２から温度・流量制御装置７６へ送られる。このように、温度・流量制御装置７６へ接続する全ての水管を、固定金型６２の上壁６２Ａに形成することで、温度・流量制御装置７６と水管とを接続するホース（図示省略）の取り回しが複雑とならない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】磁気テープカートリッジの概略斜視図である。
【図２】磁気テープカートリッジの概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る磁気カートリッジテープに搭載されるリールを成形するリール成形用金型の概略断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るリール成形用金型の概略斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るリール成形用金型の固定金型及び可動金型の正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るリール成形用金型の固定金型を構成する入れ子の斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る磁気カートリッジテープに搭載されるリールを成形するリール成形用金型の概略断面図である。
【図８】その他の形態に係るリール成形用金型の固定金型を構成する入れ子の斜視図である。
【図９】その他の形態に係るリール成形用金型の固定金型の正面図である。
【符号の説明】
【００５７】
４０  リール
４２  リールハブ
４４  下フランジ（フランジ）
５４  金属プレート
６０  金型（リール成形用金型）
６６  ハブ・フランジ成形金型
６８  入れ子
７２  固定金型冷却用水管（第１水管）
８０  入れ子冷却用水管（第２水管）
８６  断熱板
Ｔ  磁気テープ（記録テープ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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